分析地铁施工中既有桥梁的综合保护技术

建材发展导向２０１４年１１月　路桥建设　分析地铁施工中既有桥梁的综合保护技术　来小旭　（中铁十一局集团城市轨道工程有限公司　湖北武汉４３００７４）　摘要：在我国，由于城市化的不断发展以及城市规模不断扩大，为了交通问题可以解决，各个大型城市均对地下网络　交通积极进行发展，使得新建地铁的周边环境安全受到较大影响。修建城市地铁通常都会选择在城市各环线或主干道道　路下进行，如此便可尽量使地面荷载得以避开。然而环线道路及主干道上桥梁很多，因此怎样使地铁施工降低对桥梁造成　影响便是一个重要问题，所以，在地铁施工时对周围既有桥梁的安全实施综合防护型技术措施，这对既有桥梁安全保护有　非常关键的意义。　关键词：地铁施工；既有桥梁；保护技术措施　中图分类号：Ｕ２３１．３　文献标识码：Ｂ　文章编号：１６７２—１６７５（２０１４）２１—０１４３—０２　引言　（２）间接保护技术便需对外部力量进行引入，使其可以和短　因我国城市规划的起步相对较晚，且地铁规划也比其他基础　桩一起承受上部载荷，并对施工后续过程中变形的发生共同进　市政设施晚，所以常常会有需要与市政既有桥梁、管线以及城市　行抵抗。选取地面合适地点进行深桩打设，利用后植筋方法扩大　建筑邻近通过等情形出现。通常在选择地铁线路时，需尽可能绕　承台，且把部分荷载向新增设深桩进行转移，使其和短桩一起受　避，从而保证新建、既有结构安全；然而在苛刻条件以及空间紧　力，共同抵抗变形发生，接着再开展洞内桩等的后续施工工序，　促之时，新建的结构出现邻近难以避免。各类邻近构、建筑物之　从而完成一劳永逸这一目的。同时，辅助技术包括：在施工后续　中，对由于地铁施工所引发的扰动尤以桥梁最为敏感。本文通过　过程中，降低扰动桩周土体，增大对桥桩底部与周边承载区内土　和地铁施工所在地不同特点相结合，在对引发桥桩沉降各个可　体约束作用等。　能的不利因素进行充分分析基础之上，对不同防护级别，进行针　施工顺序：首先地面支撑要实施，且调整安排施工工序，对另　一对性的地面加固与地面支撑，以及在洞内超前注浆加固，增补桩　侧提前展开下一步的施工工序，利用扰动桩周土体，以增大摩　基强度、加强洞内结构的强度等保护措施，并结合量测监控数据　阻力损失，以使其有一定沉降发生，然后于短桩段洞内进行注　对施工进行指导分析，使其成为一个既有桥桩综合型保护技术　浆，最后实施深桩施工和承台扩大方案，从而达到短桩加固的目　措施。　的，如图１。　１地铁施工时对于既有桥梁的影响原因分析　基青嵩２精．　ｌ鞭长殉为，＿　地铁施工工程是于围岩中对空间与时间效应进行充分利用，　以使得开挖时围岩和支护结构可以共同构成支护环，从而一同　承接周围荷载，来对周围土体释放应力后变形的趋势进行抑制。　并且在支护环所产生空间内转换受力，二次衬砌施工，以模筑型　钢筋混凝土构造形式来对周围荷载最终承受。经过分析浅埋暗　挖的原理方法，能够得到对既有桥梁产生影响主要发生在初期　图１短桩和结构的位置平面图　支护之时，和围岩一起构建支护环的过程内，因为周围土体发生　２．２既有桥梁地面支撑保护技术方案研究　收敛变形从而导致既有桥桩的负摩阻力变大，进而引发沉降、变　在地铁施工时对既有桥路的保护，在深桩施工前需支撑简支　形，致使既有桥梁内部应力产生改变，从而对结构安全产生影　型Ｔ梁，把部分荷载向临时支撑进行转移，以尽可能降低在施工　响　同时，二衬施工时转换受力，也将使支护环发生变形。　深桩之时短桩区域墩身发生沉降，从而保证既有桥梁的安全可　２地铁施工时对于既有桥梁的综合保护技术研究　靠。通过对现场实际状况的研究，来确定对于短桩侧的地面支撑　２．１既有桥梁短桩地段的保护技术方案研究　实施位置。　对于地铁施工时既有桥梁的保护，由短桩沉降的趋势而言，　有３种Ｔ梁支托技术方案：①通过满堂红脚手架实施加固　在周边环境发生变化时，短桩的较长桩沉降发生明显要多。减少　支撑；②通过军用墩并配合上军用梁来实施支托；③通过军用墩　发生短桩沉降，可考虑以下两种施工技术：　并配合上工字钢来实施支撑。通常情况下，因为满堂红型脚手架　（１）最直接的便为降低短桩处所受载荷。于地面承台处外部　受力时自身发生沉降将高于３ｍｍ，同时所占场地的面积相对较　区域搭设起支架，并对简支梁实施支撑，以使部分荷载可转移到　大，对下步工序可否顺利开展有很大影响，因此不宜选用。然而　支撑系统上，进而使得短桩所受荷载降低，以完成后续施工之时　军用梁会受到现场净空因素的，架设与起吊均非常困难，所　降低变形沉降的目标。进行理论检验计算时，假设处于最不利载　以，选择军用墩并配合上工字钢形式来支撑既有桥梁。并且需要　荷影响下，同时要考虑到混凝土的老化等折减展开计算，然后能　考虑提升塔架和主桥紧紧靠着以及明挖承台扩大的施工方法　够对桥面每片Ｔ梁所施加的支承力进行确定。　等，通常拟定支撑基础于承台的外侧某一位置处。　・１４３・　路桥建设　建材发展导向２０１４年１１月　或当混凝土达到１００％强度后进行。注浆管　在施工具体过程中选择参数需要通过理论计算之后予以确　凝土砌筑之后的１５ｄ－，　，　ｒ　１‘　；ｉ～　　定。按照工程类ＬＬ，即在短桩其他处地面进行钻孔桩灌注时影响　单桩数量是两根，选用　６Ｏ的普通型自来水管即可，其长度比地　～的程度，不实施支托情形下该处的短桩产生沉降在理论上进行　面要高出２００ｒａｍ长，其在钢筋笼的底部处需深入至３００ｍｍ深，　相关估算，使短桩在桥桩整个保护技术措施实施且有沉降发生　封口所用材料为无纺布。进行注浆的材料按照洞内进行注浆加　时，其桥梁支座处和支撑处所受荷载对许可要求最终得以满足，　如图２。　ｒ——幽　＿　固所确定浆液进行配比，采用掺混微膨胀剂与速凝剂的水泥浆　液注浆。进行注浆时要严格依设计要求对压力实施控制。进行注　浆终压需要满足设计需要，且稳压，确保浆液渗透的范围，避免　结构发生变形和串浆以及危及地面建筑与地下构筑等现象。　蜀　叠　Ｉ　：　爱　３保护技术实施的效果分析　对于地铁施工对既有桥梁的影响，在保护技术实施时，既有　嚣　嚣　躔ｌ陋ｌ　晤￡ｎｊ．１　一：＿＝　／毽－臣　桥桩发生变形沉降以及既有梁体其混凝土的应变应力，导洞拱　顶发生沉降，净空水平方向收敛，格栅应力与大弧拱顶水平收　Ｉ．！　ｊ　敛、下沉，结构钢其支撑桩身、轴力变形，结构外土体深层位移沉　图２某地铁支撑位置与承台关系　２－３既有桥梁深桩施工保护技术研究　降，后施深桩桩身形变、钢筋应力以及桩周的土压力等展开加密　对于地铁施工既有桥梁保护所进行的深桩施工技术有两种　测量，及时进行总结、分析，以利于对施工进行指导，从而做出科　方案：①小直径桩施工；②大直径桩施工。对于施工单位而言，相　学合理的判断。各项量测监控数据说明，地铁施工通过既有桥梁　较于小直径桩，大直径桩在工艺成熟程度上要相对好一些。而由　项目完工后，会安全处在受控情况下，使桥桩的沉降形变得以控　成桩工艺这一角度而言，采用小直径桩施工是在粗骨料填充完　制于指标标准的要求之内。　后实施注浆进而成桩，施工现场不具有干成孔条件，相比于大直　４结论　径桩，其质量很难进行控制。并且，虽然小直径单根桩对于既有　在周围条件环境十分复杂的状况下开展地铁施工作业，不仅　桥有较小影响，然因其数量很多，基本对桥桩底部土体进行了切　需要施工方案较为完善，严格控制施工中每一道工序，并且还要　割，其对土体也会产生一定影响。此外，既有桥桩距离的位置也　实施理论预测分析，与不同的工况相结合把控制变形标准进行　有近有远，受力的差异较大。在施工深桩时，由于钢筋计划埋设　细化到每一工序中，对既有桥梁保护技术实施时更需加密多个　应力计监测测斜管，使埋设大直径桩测斜管比较容易。所以，通　项目的量测监控频率，进行适时总结分析，如此方可保证既有桥　常会选择大直径桩进行施工。　梁的安全。通过对既有桥梁的综合保护实施，不仅可以为地铁施　２．４在既有桥梁下进行洞内注浆加固保护研究　工提供良好的外部环境，而且实施过程中的工艺、方法和原则也　在既有桥梁下地铁洞内实施注浆加固包括三种施工技术方　可以为以后类似工程的实施提供很好的借鉴。　案：钢夯管注浆方案，袖阀管注浆方案，普通钢管注浆方案。因为　注浆之时其效果是不可预知的，通过分析，在选择稳妥桩基进行　．　参考文献　托换之后，其注浆范围也已大大缩小，其注浆管长也大大减小。　【１】戴玉超．地铁施工中既有桥梁的综合保护技术【Ｊ】．铁道标准设计，２００７　（１１）．　所以，选取小导管实施注浆加固即可。因为通常桩底会有中粗砂　［２］周正宇，苏洁．地铁施工对邻近既有桥梁主动防护技术的研究［Ｊ】＿都市　层和卵石圆砾层，其有较低的粘聚力，其内摩擦角分别为２５￣和　快轨交通，２０１２（０６）．　４０￣，其静侧压力的系数分别为０．３５和０．２５，并且按照经验，该类　【３】《地铁设计规范》（ＧＢ５０１５７—２００３）ＩＳ］．　地层有较强的可注性。利用由洞内和地面对地层实施注浆固结　能够使其部分承载性能得以提高。注浆所用材料需考虑其快凝　收稿日期：２０１４—１０—１８　性和可注性，并要和地质条件相结合，对灌浆所用水泥浆液进行　作者简介：来小旭（１９８３一），男，工程师，大学本科，主要从事地铁　确定。进行注浆时施工顺序由短桩区两边向中间开展，在垂直方　施工方面的工作。　向上则需由仰拱的底部向着短桩基底以扇形进行靠拢。施工时　注浆工艺的顺序包括：施工准备工作一加工注浆管一钢管的安　装一检查压水一注浆。　２．５对既有桥梁扩大承台与桩底进行后压浆　由既有桥梁其下部承台的总体而言，分为异型承台与标准承　台两类情况。因考虑桥桩、墩身与承台的协调性等因素，同时选　用后植筋方案技术进行施工。在完成深桩施工之后，对土方进行　开挖，依据其设计尺寸向外扩放２００ｒａｍ距离，通过夹气块进行筑　砌，并且通过砂浆抹面来当作模板，把承台表面所暴露出部分实　旖凿毛清扫作业，然后采取后植筋方案技术开展植筋。依据设计　的要求对钢筋进行布置，当此处的桥桩沉降达到稳定之后再实　施混凝土的浇筑施工作业。另外，桩底的后压浆技术是在完成混　・１４４・